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물리진자 실험 예비보고서+결과보고서2025.05.041. 단진자 단진자란 가볍고 늘어나지 않는 줄에 매달려 있는 점질량으로 되어있는 이상화 시킨 물체를 말한다. 중력하에서 질량 m인 물체가 길이 l인 줄에 매달려 단진동 운동을 하고 있다. 수직선과 각 theta 를 이루고 있을 때, 중력에 의한 힘을 두 성분으로 나누면 mgcos theta 의 지름방향의 성분은 입자가 원주상을 계속 운동하도록 유지시키는 구심 가속도를 공급하고 있고, mgsin theta 의 접선방향의 성분은 질점을 평형 위치로 되돌려 보내려는 복원력이 되는 것이다. 따라서 운동방정식은 F=m {d^{2}theta}...2025.05.04
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컴퓨터로 하는 물리학 실험 8.진동과 에너지2025.05.141. 단순조화진동 단순조화진동은 운동 방향으로 훅의 법칙을 따르는 알짜 힘만이 작용하여 진폭과 진동수가 일정한 사인곡선 모양으로 나타난다. 알짜 힘이 작용할 경우 용수철 상수 k는 F_s = -kx = ma = (ma)/x로 나타낼 수 있다. 2. 진동하는 계의 에너지 진동하는 계에서의 탄성 위치 에너지와 운동 에너지는 각각 PE_s = (1/2)kx^2, KE = (1/2)mv^2로 구할 수 있다. 진동하는 계의 총 에너지는 이들 탄성 위치 에너지와 운동 에너지를 합한 것과 같다. 3. 실험 결과 분석 실험 1에서는 변위가 최대가...2025.05.14
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시립대 물리학및실험_감쇠진동과 강제진동 레포트2025.05.051. 단조화 운동 스프링에 연결된 물체를 잡아당겼다가 놓으면 물체는 용수철의 원래 길이를 평형점으로 하여 좌우로 진동한다. 이때 물체에 작용하는 마찰력이 없다면 물체는 단조화진동(simple harmonic oscillation)을 한다. 가속도가 항상 위치에 비례하고 평형 위치로부터의 변위와 반대 방향으로 향하면, 그 물체는 단조화 운동을 하게 된다. 2. 감쇠 진동 실제의 경우에는 마찰 또는 공기 저항 같은 비보존력이 작용하므로 계의 역학적 에너지는 시간이 지남에 따라 감소한다. 이런 경우 운동이 감쇠된다고 말한다. 저항력이 복...2025.05.05
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기계공학실험A_동역학실험_결과보고서2025.05.061. 비선형진동 이번 실험은 단진자의 주기 측정 실험으로 단진자의 초기각도를 달리하며 주파수의 실험값과 이론값을 구하여 비교해보았다. 초기조건으로 봉이 고정된 지점으로부터 떨어진 길이(l`)와 중력가속도(g)는 각각 l` = 38cm, g = 9.81m/s{}^{2}이였고 식 f`=` {1} over {2 pi } sqrt {{g} over {l}}을 통해 구한 이론값은 약 0.809Hz였다. 초기각도는 10°, 45°, 80° 순으로 달리하여 실험했고 왕복횟수 20회를 측정한 시각은 각각 22.62s, 24.54s, 26.24s였...2025.05.06
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RLC회로의 감쇠진동2025.05.011. RLC회로의 감쇠진동 RLC회로에서 저항이 존재하면 전자기 에너지가 열에너지로 전환되어 빠져나가기 때문에 전하와 전류, 전압의 진동 진폭이 점차 줄어드는 감쇠진동이 발생한다. 감쇠진동을 기술하는 미분방정식은 L(d^2q/dt^2) + R(dq/dt) + q/C = 0이며, 그 해는 q = Qe^(-Rt/2L)cos(ω't + φ)로 표현된다. 여기서 ω'은 감쇠가 있을 때의 각진동수로 감쇠가 없을 때의 각진동수 ω보다 작다. 2. 저항소모율 RLC회로의 감쇠진동을 정량적으로 계산하기 위해서는 일률(저항소모율)에 관한 식을 세워...2025.05.01
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줄의 정상파 - 한양대 에리카 일물실1 레포트2025.05.031. 파동 파동이란 평형으로부터 어떤 교란상태가 한 곳에서 다른 곳으로 전파되는 것을 말한다. 파동은 물질을 운반하는 것이 아니라 에너지를 전달하는 것으로, 매질은 이동 없이 제자리에서 진동한다. 역학적 파동은 음파, 수면파, 지진파 등이 해당하며 뉴턴의 운동법칙으로 결정되고 물질로 이루어진 매질 안에서만 존재한다. 2. 정상파 정상파(정지파)는 기본 진동의 파장으로 진동의 마디나 배의 위치가 공간적으로 이동하지 않는 파동이다. 파동이 중첩되면 서로 간섭을 일으키는데, 위상이 같은 곳에서는 보강간섭, 위상이 반대인 곳에서는 상쇄간섭...2025.05.03
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구슬롤러코스터 예비+결과레포트2025.05.151. 구슬 롤러코스터 실험 이 실험의 목적은 롤러코스터처럼 수직으로 한 바퀴 회전하는 운동에 필요한 조건을 이해하는 것입니다. 실험에서는 내리막과 오르막으로 이루어진 롤러코스터를 만들고, 구슬의 초기 높이에 따른 바닥에서의 속력과 최종 높이를 예측하고 측정하였습니다. 또한 360도 회전 코스를 만들어 구슬이 레일을 이탈하지 않고 통과하기 위한 초기 높이를 실험적으로 찾아보았습니다. 실험 결과와 이론적 예측값을 비교하면서 에너지 손실의 원인을 분석하였습니다. 2. 내리막과 오르막 구간 구슬을 내리막에서 굴렸을 때 바닥에서의 속력과 최...2025.05.15
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동영상 장비를 이용한 물리진자2025.05.051. 단진자 단진자는 가볍고 늘어나지 않는 줄에 매달려 있는 점질량으로 되어 있는 이상화 시킨 물체를 말한다. 중력하에서 질량 m인 물체가 길이 l인 줄에 매달려 단진동 운동을 한다. 단진자의 주기는 T = 2π√(l/g)로 주어지며, 매달아 놓은 입자가 가지는 질량과는 무관하다. 2. 물리진자 매달려 있는 물체의 크기를 무시할 수 없는 경우 이를 물리진자라 하며, 이 경우에는 물체의 관성모멘트를 고려해야 한다. 물리진자의 주기는 T = 2π√(I/(mg))로 주어지며, I는 물체의 관성모멘트이다. 구의 중심으로부터의 길이 l이고 ...2025.05.05
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현가장치에 사용된 과학적 원리2025.05.061. 현가장치의 정의 현가장치는 스프링 작용 때문에 차체의 중량을 지지함과 동시에 차륜의 상하 진동을 완화함으로써 승차감을 좋게 하고, 화물의 충격으로 인한 파손을 방지하며 각부에 과대 부하가 가해지지 않도록 하기 위한 장치이다. 2. 탄성계수 현가장치에 사용되는 스프링은 차체의 무게뿐만 아니라 승객과 화물의 무게도 수용해야 하므로 힘이 센 스프링을 사용해야 한다. 이때 '탄성계수'란 길이 변화에 대한 힘의 크기의 비율을 말한다. 3. 평형점과 진폭 스프링에 질량이 m인 추를 매달면 추는 중력 때문에 스프링을 당기게 되고, 동시에 ...2025.05.06
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PID liquid level control 결과보고서2025.04.261. PID 제어기 튜닝 실험 목적은 액체 높이 제어를 통한 PID 제어기 튜닝 과정과 PID 제어 이론을 이해하는 것입니다. PID 제어기는 기본적인 feedback control 모습으로, 출력값은 P(비례), I(적분), D(미분)의 합으로 표현됩니다. P는 입력과 출력의 오차값에 비례하여 작용하며, 오프셋이 발생할 수 있습니다. I는 steady state error를 없애기 위한 오차의 누적항으로, 과도한 응답 시 오버슈트와 진동이 발생할 수 있습니다. D는 미래의 공정 출력과 설정 값의 오차를 예측해 제거해주지만, 노이즈...2025.04.26
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